內燃機火花塞的製作方法

2023-09-23 12:59:00 2

專利名稱：內燃機火花塞的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種產生等離子的火花塞，尤其用於通過電火花對內燃機 點火。
具有大致圓柱形的總體形狀的用於機動車輛的內燃機的火花塞包括 -基本上呈電容性的下部，該下部包括
兩個同軸電極 一個內電極和一個外電極，該內電極帶有稱為中 央電極(3)的軸線，該外電極稱為外殼，該外殼環繞中央電極，以及
稱為絕緣體的電絕緣塊，該絕緣體被插在該中央電極與該外殼之 間，以及
-基本上呈電感性的上部，該上部包括
中央芯軸，該中央芯軸被線圏環繞，該線圏的底端部分環繞該中 央電極的頂端部分，
外部殼體，以及
絕緣體，該絕緣體徑向地插入該殼體與該線圏之間。
背景技術：
公開文件FR 2 859 830、 FR 2 859 569以及FR 2 859 831涉及此類型 的、集成了串聯共振器的多火花塞。該線圏匝線的單一繞組允許其實現高 品質係數，該係數是在該結構中存儲的能量與歐姆及介電損耗之比。這樣， 所有能量以磁的形式存儲並且被傳輸到基本上呈電容性的部分。此外，線 圏的底端部分環繞中央電極的頂端部分。這一電磁重疊區域在中央電極中 感應出渦(FoucauIt)電流，這些渦電流具有產生額外電阻的效應並因此 減小了線圏/火花塞組件的過電壓係數。

發明內容
為減輕這些缺點，本發明旨在減少在中央電極中由渦電流感應產生的 電磁能量的耗散，以便優化火花塞的特性，特別是較高的過電壓係數。
為此，本發明提供了一種上述類型的火花塞，其特徵在於，中央電極 的頂端部分包括塗層，該塗層的材料與該中央電極的材料相比具有更好的 導電性並且不具有鐵磁特性。
根據本發明的另一個特徵，該塗層的厚度至少等於該中央電極的初始 表皮厚度。
根據本發明的另 一個特徵，該塗層的軸向高度至少等於該中央電極的 頂端部分的高度。


參照附圖，通過閱讀對示例性實施例的描述，本發明的其他特徵和優 點將變得明顯。
圖1示出了根據現有技術的射頻等離子火花塞沿軸線z的示意性剖面
圖2示出了根據現有技術的射頻等離子火花塞沿軸線z的一部分的示
意性剖面圖，該部分包括線圏的底端部分以及中央電極的頂端部分； 圖3示出了根據本發明的中央電極的剖面圖。 相同或相似的元件用相同的參考號碼標註。
具體實施例方式
如圖1所示，具有大致圓柱形的總體形狀並有軸線Z的射頻等離子火 花塞1主要包括串聯連接的基本上呈電容性的下部C以及基本上呈電感性 的上部I，這些部分C與I為大致狹長的形式。
基本上呈電容性的部分C特別包括外殼2，該外殼用於接地並且環 繞帶有軸線Z的大致為圓柱形的中央電極3，該中央電極是高壓電極。稱 為"絕緣體"的電絕緣塊4被置於外殼2與中央電極3之間。如在現有技術中/>知的那樣，外殼2在其下部最接近於配有火花塞1的內燃機氣缸蓋 的外表面上具有這樣的形狀該形狀適合於將火花塞1安裝、夾持以及緊 固到氣釭蓋上(例如(但並不限於)如圖l所示的螺紋)。火花塞1的基本上呈電感性的部分I從裡向外包括中央芯軸8、線 圏5、絕緣體7以及外部殼體6。中央芯軸8具有截面為圓形的圓柱形的總體形狀，其軸線大致上與火 花塞1的軸線Z —致。它是用絕緣非磁性材料製成的。線圏5具有截面為圓形的圓柱形的總體形狀。它包括直徑D的繞線， 該繞線形成環繞中央芯軸8的連續匝線51，從第一匝51a直到最後一匪 51b，它們構成線圈5的兩個端部匝51a、 51b。第一匝51a連接到連接器 12,而最後一匝51b通過適當的裝置14連接到中央電極3的內端部。如圖2所示，線圏5的底端部分57環繞插入芯軸8中的中央電極3 的頂端部分31。如圖l所示，環繞線圏5的絕緣體7具有圓柱形的總體形狀。它可以 選自不同材料，例如珪酮。外部殼體6具有圓柱形的總體形狀。它被接地並且環繞線圍5。殼體6 具有電磁屏蔽功能。殼體6可以選自一種非鐵的、高導電性材料，例如銅。如圖3所示，根據本發明的一個實施例，中央電極3包括塗層9。塗 層9軸向地被置於中央電極3的頂端部分31上。例如，塗層9可以通過電 解進行沉積。該塗層的特徵為與中央電極3的材料相比具有更好的導電性並且不具 有鐵磁特性。例如，中央電極3可以選自鎳，其電導率是14.3 * 106 S/m (西 門子/米)，而塗層9可以選自銀，其電導率是63 * 1068/111。關於塗層9的尺寸，其特徵為-厚度E，以及-高度H。徑向厚度E至少等於沒有塗層9的中央電極的表皮厚度。應當回想起 表皮厚度被定義為在相關材料中的厚度，在該厚度之後感應電流被減小了一個因子"e，，(此處ln(e)-l)。該表皮厚度可用以下方程計算:
n-磁導率，
n-no4ir，其中jtr=材料的相對磁導率，而 一=真空中的磁導率，
o(S/m)=電導率，以及
f(Hz)=以赫茲為單位的頻率。 高度H至少等於中央電極3的頂端部分31的高度。 環繞中央電極3的頂端部分31的線圈5的底端部分57稱為電磁重疊
區域A。這個區域A在中央電極3中感應出渦電流。由渦電流引起的損耗 與頻率的平方成比例。表皮厚度與相關器件的磁導率、頻率、電導率以及 尺寸的平方根成比例地減少。在垂直於磁場的平面中，該器件相對於表皮 厚度而言越厚，所感應出的電流將會越高。
由於在中央電極3的材料的表皮厚度中存在渦電流，本發明的一個實 施例提供了取代該表皮厚度的塗層9。這個塗層9使得渦電流和該表皮厚 度能夠減小。這樣，中央電極3的電阻減小。於是過電壓係數增加，火花 塞的性能因而得到改善。
本發明不限於作為實例而給出的、所描述和說明的實施例。
其中:
權利要求
1.一種用於機動車輛的內燃機的火花塞(1)，具有大致為圓柱形的總體形狀，包括-基本上呈電容性的下部(C)，所述下部包括兩個同軸電極內電極和外電極，帶有軸線(D)的所述內電極稱為中央電極(3)，所述外電極稱為外殼(2)，該外殼環繞所述中央電極(3)，以及電絕緣塊，稱為絕緣體(4)，該絕緣體插在所述中央電極(3)與所述外殼(2)之間，以及-基本上呈電感性的上部(I)，所述上部包括中央芯軸(8)，該中央芯軸被線圈(5)環繞，該線圈的底端部分(57)環繞所述中央電極(3)的頂端部分(31)，外部殼體(6)，以及絕緣體(7)，該絕緣體徑向地插在所述殼體(6)與所述線圈(5)之間，其特徵在於，所述中央電極(3)的頂端部分(31)包括塗層(9)，該塗層的材料-與所述中央電極(3)的材料相比具有更好的導電性，以及-不具有鐵磁特性。
2. 如權利要求1所述的火花塞(1)，其特徵在於，所述塗層(9)的 徑向厚度(E)至少等於所述中央電極(3)的初始表皮厚度。
3. 如以上權利要求之一所述的火花塞(1)，其特徵在於，所述塗層(9 ) 的軸向高度(H)至少等於所述中央電極(3)的頂端部分(31)的高度。
全文摘要
用於機動車輛內燃機的、總體上大致為圓柱形的火花塞(1)包括基本上呈電容性的下部(C)和基本上呈電感性的上部(I)。所述下部包括兩個同軸電極稱為中央電極(3)的具有軸線(D)的內電極和環繞中央電極(3)的稱為外殼(2)的外電極；稱為絕緣體(4)並插在中央電極(3)與外殼(2)之間的電絕緣塊。所述上部包括中央芯軸(8)，該中央芯軸被線圈(5)環繞，該線圈的底端部分(57)環繞中央電極(3)的頂端部分(31)；外部殼體(6)；以及絕緣體(7)，其徑向插在殼體(6)與線圈(5)之間。中央電極(3)的頂端部分(31)包括塗層(9)，該塗層的材料具有與中央電極(3)的材料相比更好的導電性且不具有鐵磁特性。
文檔編號H01T13/39GK101310422SQ200680042428
公開日2008年11月19日 申請日期2006年9月28日 優先權日2005年11月14日
發明者M·帕裡安泰, X·雅弗勒齊克 申請人:雷諾股份公司